KR20150085777A - Low-flicker light-emitting diode lighting device having multiple driving stages - Google Patents

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KR20150085777A
KR20150085777A KR1020150000141A KR20150000141A KR20150085777A KR 20150085777 A KR20150085777 A KR 20150085777A KR 1020150000141 A KR1020150000141 A KR 1020150000141A KR 20150000141 A KR20150000141 A KR 20150000141A KR 20150085777 A KR20150085777 A KR 20150085777A
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KR
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light emitting
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current
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charge storage
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KR1020150000141A
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홍-빈 수
이-메이 리
영-신 치앙
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아이엠엘 인터내셔널
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Abstract

An LED lighting device includes multiple luminescent devices driven by a rectified AC voltage. The multiple luminescent devices are turned on flexibly in a multi-stage driving scheme using multiple current control units. At least one charge storage unit is coupled in parallel with at least one luminescent device. When the rectified AC voltage is still insufficient to turn on the at least one luminescent device, the at least charge storage unit is configured to discharge energy to the at least one luminescent device, thereby keeping the at least one luminescent device turned on.

Description

복수의 구동 스테이지를 갖는 로-플리커 발광 다이오드 조명 장치{LOW-FLICKER LIGHT-EMITTING DIODE LIGHTING DEVICE HAVING MULTIPLE DRIVING STAGES}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a low-flicker light-emitting diode (LED) lighting device having a plurality of driving stages,

본 출원은 2014년 1월 16일 출원된 미국 가출원 제61/927,993호를 우선권으로 청구한다.This application claims priority from U.S. Provisional Application No. 61 / 927,993, filed January 16, 2014.

본 발명은 복수의 구동 스테이지를 갖는 LED 조명 장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는, 광범위한 동작 전압 범위(operational voltage range), 높은 신뢰도 및 낮은 플리커를 제공하기 위한 복수의 구동 스테이지를 갖는 로-플리커 LED 조명 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an LED lighting apparatus having a plurality of driving stages, and more particularly to an LED lighting apparatus having a plurality of driving stages, each having a plurality of driving stages for providing an operational voltage range, high reliability and low flicker, And a lighting device.

정류 교류 전류(alternative-current, AC)에 의해 직접 구동되는 LED 조명 장치는 필요로 하는 휘도(luminance)를 공급하기 위해 일반적으로 직렬 연결된 복수의 LED를 채용한다. LED의 수가 증가할수록, LED 조명 장치를 턴온(turn on)하기 위해 요구되는 순방향(forward-bias) 전압이 높아지며, 이에 따라 LED 조명 장치의 효과적인 동작 전압 범위는 감소한다. LED의 수가 감소할수록, 정류 전압이 최대 레벨일 때의 큰 구동 전류는 LED의 신뢰도에 영향을 줄 수 있다.An LED lighting device directly driven by an alternating current (AC) employs a plurality of LEDs connected in series in order to supply the required luminance. As the number of LEDs increases, the forward-bias voltage required to turn on the LED lighting device increases, thereby reducing the effective operating voltage range of the LED lighting device. The smaller the number of LEDs, the greater the drive current when the rectified voltage is at the maximum level, which can affect the reliability of the LED.

LED 조명 장치는 광속(luminous flux) 및 광도(luminous intensity)를 조절하도록 구성된다. 여기서의 시간 편차(time variation)를 일반적으로 플리커(flicker)라 한다. 집중 방해, 가벼운 짜증부터 신경학적 문제까지 잠재적으로 사람에게 미치는 영향으로 인해, LED 플리커는, 지각할 수 있는지 여부를 불문하고, 조명 업계의 주요 관심사가 되어 왔다. 따라서, 효과적인 동작 전압 범위, 신뢰도 및 플리커 현상을 제공할 수 있는 LED 조명 장치가 필요하다.The LED illumination device is configured to control the luminous flux and the luminous intensity. Here, the time variation is generally referred to as a flicker. Due to its potential impact on people, from intoxication, mild irritation to neurological problems, LED flicker has become a major concern in the lighting industry, whether perceptible or not. Therefore, there is a need for an LED lighting device that can provide an effective operating voltage range, reliability, and flicker effect.

본 발명은 복수의 구동 스테이지를 갖는 LED 조명 장치를 제공한다. LED 조명 장치의 제1 구동 스테이지는, 제1 전류에 따라 광을 공급하기 위하여 정류된 교류(AC, alternative-current) 전압에 의해 구동되는 제1 발광 장치; 및 상기 제1 구동 스테이지를 통해 흐르는 전류가 제1 값을 초과하지 않도록 상기 제1 전류를 조절하도록 구성된 제1 전류 조절기를 포함한다. LED 조명 장치의 제2 구동 스테이지는, 제2 전류에 따라 광을 공급하기 위하여 상기 제1 발광 장치와 병렬로 연결되고 상기 정류된 AC 전압에 의해 구동되는 제2 발광 장치; 및 상기 제2 구동 스테이지를 통해 흐르는 전류가 제2 값을 초과하지 않도록 상기 제2 전류를 조절하도록 구성된 제2 전류 조절기를 포함한다. LED 조명 장치의 제1 전하 저장 유닛은, 상기 제1 발광 장치에 병렬로 연결되고, 상기 정류된 AC 전압이 상기 제1 발광 장치를 턴온(turn on)하기에 불충분한 경우 제1 발광 장치로 에너지를 방전하도록 구성됨으로써, 상기 제1 발광 장치를 턴온된 상태로 유지한다.The present invention provides an LED lighting device having a plurality of driving stages. The first driving stage of the LED lighting apparatus includes a first light emitting device driven by an alternating current (AC) voltage for supplying light in accordance with the first electric current; And a first current regulator configured to regulate the first current such that a current flowing through the first driving stage does not exceed a first value. A second driving stage of the LED lighting device includes a second light emitting device connected in parallel with the first light emitting device to supply light according to the second current and driven by the rectified AC voltage; And a second current regulator configured to regulate the second current such that a current flowing through the second driving stage does not exceed a second value. The first charge storage unit of the LED lighting device is connected in parallel to the first light emitting device and supplies energy to the first light emitting device when the rectified AC voltage is insufficient to turn on the first light emitting device So as to keep the first light emitting device in a turned-on state.

본 발명은 복수의 구동 스테이지를 갖는 LED 조명 장치를 제공한다. LED 조명 장치의 제1 구동 스테이지는, 제1 전류에 따라 광을 공급하기 위하여 정류된 AC 전압에 의해 구동되는 제1 발광 장치; 및 상기 제1 구동 스테이지를 통해 흐르는 전류가 제1 값을 초과하지 않도록 상기 제1 전류를 조절하도록 구성된 제1 전류 조절기를 포함한다. 제2 구동 스테이지는, 제2 전류에 따라 광을 공급하기 위하여 상기 제1 발광 장치에 직렬로 연결되고 상기 정류된 AC 전압에 의해 구동되는 제2 발광 장치; 및 상기 제2 구동 스테이지를 통해 흐르는 전류가 제2 값을 초과하지 않도록 상기 제2 전류를 조절하도록 구성된 제2 전류 조절기를 포함한다. 전하 저장 유닛은, 상기 제1 발광 장치 및 상기 제2 발광 장치와 병렬로 연결되고, 상기 정류된 AC 전압이 상기 제1 발광 장치 및 상기 제2 발광 장치를 턴온(turn on)하기에 불충분한 경우 제1 발광 장치 및 상기 제2 발광 장치로 에너지를 방전하도록 구성됨으로써, 상기 제1 발광 장치 및 상기 제2 발광 장치를 턴온된 상태로 유지한다.The present invention provides an LED lighting device having a plurality of driving stages. A first driving stage of the LED lighting apparatus includes a first light emitting device driven by an AC voltage rectified to supply light according to a first current; And a first current regulator configured to regulate the first current such that a current flowing through the first driving stage does not exceed a first value. A second driving stage includes a second light emitting device connected in series to the first light emitting device for supplying light in accordance with a second current and driven by the rectified AC voltage; And a second current regulator configured to regulate the second current such that a current flowing through the second driving stage does not exceed a second value. The electric charge storage unit is connected in parallel with the first light emitting device and the second light emitting device and when the rectified AC voltage is insufficient to turn on the first light emitting device and the second light emitting device The first light emitting device and the second light emitting device are configured to discharge energy, thereby keeping the first light emitting device and the second light emitting device in a turned-on state.

도 1 내지 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 조명 장치의 도면이다.
도 5 및 6은 본 발명의 LED 조명 장치의 발광 장치의 전류-전압 특성을 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 LED 조명 장치의 발광 장치의 전류-시간 특성을 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 조명 장치의 전반적인 동작을 나타낸 도면이다.
도 9는 LED 조명 장치의 전반적인 동작을 나타낸 도면이다.1 to 4 are views of an LED lighting apparatus according to an embodiment of the present invention.
5 and 6 are diagrams showing the current-voltage characteristics of the light emitting device of the LED lighting device of the present invention.
7 is a diagram showing current-time characteristics of the light emitting device of the LED lighting device of the present invention.
8 is a diagram illustrating an overall operation of an LED lighting apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention.
9 is a diagram showing an overall operation of the LED illumination device.

도 1 내지 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 조명 장치(101~104)의 도면이다. 각각의 LED 조명 장치(101~104)는 전원 공급 회로(110), N개의 발광 장치(A1~AN), 적어도 하나의 경로 조절기(D1~DM), N개의 전류 (CC1~CCN) 및 M개의 전하 저장 유닛(CH1~CHM)을 포함하며, 여기서 N은 1보다 큰 양의 정수이고, M은 N보다 작거나 같은 양의 정수이다. 전원 공급 회로(110)는, 음과 양의 주기를 갖는 AC 전압(VS)를 수신하고, 음의 주기에는 브릿지 정류기(bridge rectifieir)(112)를 이용하여 AC 전압(VS)의 출력을 전환하도록 구성됨으로써, LED 조명 장치(101~104)를 구동하기 위하여, 시간에 의해 주기적으로 값이 변하는 정류된 AC 전압 VAC를 공급한다. 또 다른 실시예에서, 전원 공급 회로(110)는 임의의 AC 전압(VS)를 수신하고, AC-AC 컨버터(converter)를 이용하여 전압 변환을 수행하며, 브릿지 정류기(112)를 이용하여 변환된 AC 전압(VS)를 정류함으로써, 시간에 의해 값이 주기적으로 변하는 정류된 AC 전압 VAC를 공급한다. 이와 같은 전원 공급 회로(110)의 구성은 본 발명의 범위를 한정하지 않는다.1 to 4 are views of LED lighting devices 101 to 104 according to an embodiment of the present invention. Each of the LED lighting device 101 to 104 is a power supply circuit (110), N light emitting devices (A 1 ~ A N), at least one path adjuster (D 1 ~ D M), N of the current (CC 1 ~ CC N ) and M charge storage units (CH 1 -CH M ), where N is a positive integer greater than 1 and M is a positive integer less than or equal to N. The power supply circuit 110 receives an AC voltage VS having a negative and positive period and uses a bridge rectifier 112 in the negative period to switch the output of the AC voltage VS Thereby supplying a rectified AC voltage V AC whose value changes periodically with time in order to drive the LED lighting apparatuses 101 to 104. In another embodiment, the power supply circuit 110 receives an arbitrary AC voltage (VS), performs voltage conversion using an AC-AC converter, and uses the rectified bridge 112 to convert By rectifying the AC voltage VS, a rectified AC voltage V AC whose value changes periodically by time is supplied. The configuration of the power supply circuit 110 does not limit the scope of the present invention.

LED 조명 장치(101~104)에서, 발광 장치(A1~AN)은 ST1~STN으로 표현되는 N개의 구동 스테이지에서 구동될 수 있다. 본 발명에서, 각각의 발광 장치(A1~AN)는 단일 LED 또는 직렬 연결된 복수의 LED를 채용할 수 있다. 도 1 내지 4는 단일 접합 LED(single-junction LEDs), 다중 접합(multi-junction) 고전압(HV, high-voltage) LED, 또는 다양한 종류의 LED들의 임의의 조합으로 구성될 수 있는 복수의 LED를 이용한 실시예를 보여준다. 다만, 이와 같은 발광 장치(A1~AN)의 종류와 구성은 본 발명의 범위를 제한하지 않는다. 구체적인 구동 스테이지에서, 대응하는 전류 조절 유닛을 턴온(turn on)하기 위한 드롭아웃 전압(dropout voltage) VDROP은 대응하는 발광 장치를 턴온하기 위한 컷인 전압(cut-in voltage) VCUT보다 작다. 특정 발광 장치를 거쳐 인가되는 전압이 컷인 전압 VCUT을 초과할 경우, 특정 발광 장치는 도전성 ON 상태(conducting ON state)에 놓여질 수 있고; 특정 발광 장치를 거쳐 인가되는 전압이 컷인 전압 VCUT을 초과하지 않을 경우, 특정 발광 장치는 비도전성 OFF 상태(non-conducting OFF state)에 놓여질 수 있다. 컷인 전압 VCUT의 값은 대응하는 발광 장치에서의 LED의 수 또는 종류와 관련이 있으며, 서로 다른 적용예에 따라 다양하게 될 수 있다. In the LED lighting devices 101 to 104, the light emitting devices A 1 to A N can be driven in N driving stages represented by ST 1 to ST N. In the present invention, each light emitting device (A 1 to A N ) may employ a single LED or a plurality of LEDs connected in series. Figures 1-4 illustrate a plurality of LEDs that can be configured with any combination of single-junction LEDs, multi-junction high-voltage (HV) LEDs, or various types of LEDs FIG. However, the types and configurations of such light emitting devices (A 1 to A N ) do not limit the scope of the present invention. In a specific driving stage, the dropout voltage V DROP for turning on the corresponding current regulation unit is less than the cut-in voltage V CUT for turning on the corresponding light emitting device. When the voltage applied via the particular light emitting device exceeds the cut-in voltage V CUT , the particular light emitting device can be placed in the conducting ON state; If the voltage applied via the particular light emitting device does not exceed the cut-in voltage V CUT , then the particular light emitting device may be placed in a non-conducting OFF state. The value of the cut-in voltage V CUT is related to the number or type of LEDs in the corresponding light emitting device and may vary according to different applications.

LED 조명 장치(101~104)에서, M개의 저장 유닛(CH1~CHM) 각각은 커패시터, 또는 동일한 기능을 하는 하나 또는 복수의 장치를 채용할 수 있다. 다만, 전하 저장 유닛(CH1~CHM)의 종류와 구성은 본 발명의 범위를 제한하지 않는다.In the LED lighting apparatuses 101 to 104, each of the M storage units (CH 1 to CH M ) may adopt a capacitor or one or a plurality of devices having the same function. However, the types and configurations of the charge storage units (CH 1 to CH M ) do not limit the scope of the present invention.

LED 조명 장치(101~104)에서, 각각의 경로 조절기(D1~DM)는 다이오드, 다이오드에 연결된 전계효과 트랜지스터(FET, field effect transistor), 다이오드에 연결된 바이폴라 접합 트랜지스터(BJT, bipolar junction transistor) 또는 동일한 기능을 하는 다른 장치들, 또는 동일한 기능을 하는 하나 또는 복수의 장치를 채용할 수 있다. 다만, 경로 조절기(D1~DM)의 종류와 구성은 본 발명의 범위를 제한하지 않는다. 특정 경로 조절기를 거쳐 인가되는 전압이 턴온 전압을 초과할 경우, 특정 경로 조절기는, 순방향으로 바이어싱되고(forward-biased), 단락된 회로 장치(short-circuited device) 로서 기능을 하며; 특정 경로 조절기를 거쳐 인가되는 전압이 턴온 전압을 초과하지 않을 경우, 특정 경로 조절기는, 역방향으로 바이어싱되고(reverse-biased), 개방 회로 장치(open-circuited device)로서 기능을 한다.In the LED lighting devices 101 to 104, each path adjuster D 1 to D M includes a diode, a field effect transistor (FET) connected to a diode, a bipolar junction transistor (BJT) ) Or other devices having the same function, or one or more devices having the same function. However, the types and configurations of the path adjusters (D 1 to D M ) do not limit the scope of the present invention. When the voltage applied via the particular path adjuster exceeds the turn-on voltage, the particular path adjuster is forward-biased and functions as a short-circuited device; If the voltage applied via the particular path conditioner does not exceed the turn-on voltage, the particular path conditioner is reverse-biased and functions as an open-circuited device.

도 1 내지 4에서, VLED1~VLEDN은 각각 발광 장치(A1~AN)를 거쳐 인가되는 전압을 나타낸다. ILED1~ILEDN은 각각 발광 장치(A1~AN)를 통해 흐르는 전류를 나타낸다. VAK2~VAKN은 각각 전류 조절 유닛(CC2~CCN)을 거쳐 인가되는 전압을 나타낸다. IAK2~IAKN은 각각 전류 조절 유닛(CC2~CCN)을 통해 흐르는 전류를 나타낸다. ISUM1~ISUMN은 각각 대응하는 구동 스테이지 ST1~STN을 통해 흐르는 전류를 나타낸다. ILED는 LED 조명 장치(101~104)를 통해 흐르는 전체 전류를 나타낸다. In Figures 1 to 4, V LED1 ~ LEDN V represents a voltage to be applied through the respective light-emitting devices (A 1 ~ A N). And I LED1 to IEDN denote the currents flowing through the light emitting devices A 1 to A N , respectively. V AK2 to V AKN represent voltages applied through the current control units (CC 2 to CC N ), respectively. I AK2 to I AKN represent currents flowing through current control units (CC 2 to CC N ), respectively. I SUM1 to I SUMN represent the currents flowing through the corresponding driving stages ST 1 to ST N , respectively. The I LED indicates the total current flowing through the LED lighting devices 101-104.

도 1에 도시된 LED 조명 장치(101)에서, 전류 조절 유닛 CC1은 발광 장치 A1에 직렬로 연결되고, 전류 조절 유닛 CC2~CCN은 각각 발광 장치 A2~AN와 병렬로 연결된다. 전하 저장 유닛 CH1~CHM은 각각, 발광 장치 A1~AN 중 임의의 M개의 발광 장치와 병렬로 연결된다. 경로 조절기 D2~DM은, 대응하는 전류 조절 유닛 CC2~CCM과 대응하는 전하 저장 유닛 CH2~CHM의 사이에 연결된다. 전류 조절 유닛 CC1~CCN은, 전류 ISUM1~ISUMN이 각각 첫 번째 내지 N 번째 구동 스테이지(ST1~STN)의 최대 전류 설정 ISET1~ISETN을 초과하지 않도록, 전류 ILED1~ILEDN을 조절하도록 구성된다.In the LED lighting apparatus 101 shown in Fig. 1, the current regulating unit CC 1 is connected in series to the light emitting device A 1 , and the current regulating units CC 2 to CC N are connected in parallel with the light emitting devices A 2 to A N , do. Each of the charge storage units CH 1 to CH M is connected in parallel with any M light emitting devices among the light emitting devices A 1 to A N. The path adjusters D 2 to D M are connected between corresponding current regulation units CC 2 to CC M and corresponding charge storage units CH 2 to CH M. Current control unit CC 1 ~ CC N is, the current I SUM1 ~ I SUMN are not respectively exceed the first to N up to the current setting of the second drive stage (ST 1 ~ ST N) I SET1 ~ I SETN, current I LED1 ~ I LEDN .

전류 조절 유닛(CC1~CCN)은 LED 조명 장치(101)의 효과적인 동작 전압 범위와 신뢰도를 향상시킬 수 있고, 한편 전하 저장 유닛(CH1~CHM)은 LED 조명 장치(101)의 플리커를 감소시킬 수 있으며, M은 N보다 작거나 같을 수 있다. M=N인 일 실시예에서, 각각의 구동 스테이지는 대응하는 발광 장치와 병렬로 연결된 전하 저장 유닛을 포함한다. M<N인 일 실시예에서, M개의 전하 저장 유닛(CH1~CHM)은, 처음의 M개의 구동 스테이지 ST1~STM에서의 발광 장치 A1~AM에 연결되는 등, 발광 장치 A1~AN 중에서 가장 긴 턴온 시간을 갖는 발광 장치와 병렬로 연결될 수 있다. 설명의 목적과 관련하여, 도 1은, LED 조명 장치(101)가 3개의 발광 장치 A1~A3를 포함하고, 전하 저장 유닛 CH1 및 CH2가 발광 장치 A1 및 A2와 각각 병렬로 연결되어 있는, N=3이고 M=2인 실시예를 보여준다. 다만, 전하 저장 유닛의 수와 구성은 본 발명의 범위를 제한하지 않는다.The current regulating units CC 1 to CC N can improve the effective operating voltage range and reliability of the LED lighting device 101 while the charge storing units CH 1 to CH M can improve the effective operating voltage range and reliability of the LED lighting device 101, , And M may be less than or equal to N. < RTI ID = 0.0 &gt; In one embodiment where M = N, each drive stage includes a charge storage unit coupled in parallel with a corresponding light emitting device. In an embodiment where M &lt; N, the M charge storage units (CH 1 to CH M ) are connected to the light emitting devices A 1 to A M in the first M driving stages ST 1 to ST M , Can be connected in parallel with the light emitting device having the longest turn-on time among A 1 to A N. 1 shows an example in which the LED lighting device 101 includes three light emitting devices A 1 to A 3 and the charge storing units CH 1 and CH 2 are connected in parallel with the light emitting devices A 1 and A 2 Lt; RTI ID = 0.0 &gt; M = 2 &lt; / RTI &gt; However, the number and configuration of the charge storage units do not limit the scope of the present invention.

도 5는 LED 조명 장치(101)의 구동 스테이지 ST1에서의 발광 장치 A1의 전류-전압(I-V) 특성을 나타낸 도면이다. 발광 장치 A1을 거쳐 인가된 전압 VLED1은 시간에 의해 값이 주기적으로 변하는 정류된 AC 전압 VAC와 연관되어 있다. 전압 VLED1이 발광 장치A1의 컷인 전압 VCUT1보다 작을 경우에는, 정류된 AC 전압 VAC의 상승 기간 또는 하강 기간 중에, 발광 장치 A1은 OFF 상태로 남는다. 전압 VLED1이 발광 장치 A1을 턴온할 만큼 충분히 커질 경우에는(VLED1>VCUT1), 정류된 AC 전압 VAC의 상승 기간 또는 하강 기간 중에, 발광 장치 A1은 정류된 AC 전압 VAC에 의해 ON 상태로 유지된다. 이 때 전압 VLED1에 따라 전류 ILED1이 증가함에 따라, 첫 번째 구동 스테이지(ST1)을 통해 흐르는 전체 전류(ISUM1)가 두 번째 구동 스테이지(ST2)의 최대 전류 설정(ISET2)을 초과하지 않도록, 전류 조절 유닛 CC2는, 전류 ILED1을 조절하도록 구성된다.5 is a light-emitting device current of 1 A at the driving stage ST 1 of the LED lighting device (101) a view showing the voltage (IV) characteristics. The voltage V LED1 applied via the light emitting device A 1 is associated with the rectified AC voltage V AC whose value varies periodically. Voltage V LED1 this case is smaller than the light-emitting device of the cut-in voltage V CUT1 A 1, during the rising period or the falling period of the rectified AC voltage V AC, the light emitting device A 1 is left in an OFF state. Voltage V when LED1 is large enough to turn on the light emitting device A 1 is (V LED1> V CUT1), during the rising period or the falling period of the rectified AC voltage V AC, the light emitting device A 1 is the rectified AC voltage V AC Thereby being maintained in the ON state. At this time, as the current I LED1 increases according to the voltage V LED1 , the total current I SUM1 flowing through the first driving stage ST 1 reaches the maximum current setting I SET2 of the second driving stage ST 2 The current regulating unit CC 2 is configured to regulate the current I LED1 .

도 6은 LED 조명 장치(101)의 구동 스테이지 ST2 및 ST3에서의 I-V 특성을 나타낸 도면이다. 전압 VAK2가 전류 조절 유닛 CC2의 드롭아웃 전압(VDROP2)을 초과하지 않거나, 전압 VAK3이 전류 조절 유닛 CC3의 드롭아웃 전압(VDROP3)을 초과하지 않을 경우에는, 정류된 AC 전압 VAC의 상승 기간 또는 하강 기간 중에, 전류 조절 유닛 CC2/CC3은, 완전하게 턴온되지 않고, 소정의 방식으로 전류 IAK2가 전압 VAK2에 따라 변하고 전류 IAK3가 전압 VAK3에 따라 변하는 선형 모드(linear mode)에서 전압이 제어된 장치(voltage-controlled device)로서 동작한다. 예를 들어, 전류 조절 유닛 CC2/CC3이 N-타입 금속-산화물-반도체(NMOS, N-type metal-oxide-semiconductor) 트랜지스터를 채용할 경우, 전류 IAK2와 전압 VAK2 간의 관계 또는 전류 IAK3과 전압 VAK3 간의 관계는 NMOS 트랜지스터의 드레인 전류와 드레인-소스(drain-to-source) 전압 간의 관계에 의해 결정될 수 있다. 6 is a diagram showing the IV characteristics in the driving stages ST 2 and ST 3 of the LED lighting apparatus 101. If the voltage V AK2 does not exceed the dropout voltage V DROP2 of the current regulation unit CC 2 or if the voltage V AK3 does not exceed the dropout voltage V DROP3 of the current regulation unit CC 3 , During the rising period or the falling period of V AC , the current regulating unit CC 2 / CC 3 is not turned on completely and the current I AK2 changes in accordance with the voltage V AK2 and the current I AK3 changes in accordance with the voltage V AK3 And operates as a voltage-controlled device in a linear mode. For example, when the current regulating unit CC 2 / CC 3 employs an N-type metal-oxide-semiconductor (NMOS) transistor, the relationship between the current I AK2 and the voltage V AK2, I AK3 and the voltage V AK3 can be determined by the relationship between the drain current of the NMOS transistor and the drain-to-source voltage.

VAK2>VDROP2 또는 VAK3>VDROP3일 경우, 정류된 AC 전압 VAC의 상승 기간 또는 하강 기간 중에는, 전류 ISUM2가 두 번째 구동 스테이지(ST2)의 최대 전류 설정(ISET2)에 도달하거나, 전류 ISUM3이 세 번째 구동 스테이지(ST3)의 최대 전류 설정(ISET3)에 도달한다. 이에 대응하여, 전류 조절 유닛CC2/CC3은, 두 번째 구동 스테이지(ST2)를 통해 흐르는 전체 전류 ISUM2이 전압 VAK2에 따라 변하지 않고 일정한 값 ISET2를 유지할 수 있거나, 세 번째 구동 스테이지(ST3)를 통해 흐르는 전체 전류 ISUM3이 전압 VAK3에 따라 변하지 않고 일정한 값 ISET3을 유지할 수 있도록, 일정 전류 모드(constant-current mode)로 전환하고, 전류 제한기(current limiter)로서 기능을 한다.V AK2 > V DROP2 or V AK3 > V DROP3 , during the rising or falling period of the rectified AC voltage V AC , the current I SUM2 reaches the maximum current setting I SET2 of the second driving stage ST 2 Or the current I SUM3 reaches the maximum current setting (I SET3 ) of the third driving stage ST 3 . In response, a current control unit CC 2 / CC 3 is two or to maintain a constant value I SET2 does not change depending on the total current I SUM2 voltage V AK2 flowing through the second drive stage (ST 2), a third driving stage The current I SUM3 flowing through the switching element ST 3 is switched to a constant-current mode so as to maintain a constant value I SET3 without changing according to the voltage V AK3 , and functions as a current limiter .

전압 VAK2가 턴오프 전압 VOFF2에 도달하거나, 전압 VAK3이 턴오프 전압 VOFF3에 도달하면, 전류 IAK2/IAK3은 영(zero)으로 떨어지고, 전류 조절 유닛 CC2/CC3은 컷오프 모드로 전환한다. 즉, 전류 조절 유닛 CC2/CC3이 개방 회로 장치로 기능을 함으로써, 전류 ILED2 및 전류 ISUM2가 전압 VAK2에 따라 증가하도록 하거나, 전류 ILED3 및 전류 ISUM3이 전압 VAK3에 따라 증가하도록 합니다.Voltage V AK2 reaches the turn-off voltage V OFF2 or voltage V AK3 the turn-off voltage is reached V OFF3, current I AK2 / I AK3 falls to zero (zero), the current control unit CC 2 / CC 3 is a cut-off Mode. That is, the current control unit CC 2 / CC 3 is an open circuit by the function as a device, or a current I LED2 and current I SUM2 to increase with the voltage V AK2, current I LED3 and current I SUM3 this increases with the voltage V AK3 I will.

도 6에 도시된 실시예에서, 전류 설정 ISET2와 ISET3, 드롭아웃 전압 VDROP2와 VDROP3, 그리고 턴오프 전압 VOFF2와 VOFF3은 동일한 범위(scale)를 갖는다. 전류 설정 ISET2와 ISET3, 드롭아웃 전압 VDROP2와 VDROP3, 그리고 턴오프 전압 VOFF2와 VOFF3은 또한 서로 다른 값을 가질 수도 있다.In the embodiment shown in FIG. 6, the current settings I SET2 and I SET3 , the dropout voltages V DROP2 and V DROP3 , and the turn-off voltages V OFF2 and V OFF3 have the same scale. The current settings I SET2 and I SET3 , the dropout voltages V DROP2 and V DROP3 , and the turn-off voltages V OFF2 and V OFF3 may also have different values.

도 7은 LED 조명 장치(101)의 발광 장치(A1~A3)의 전류-시간 특성을 나타낸 도면이다. 정류된 AC 전압 VAC가 발광 장치(A1~A3)를 턴온할 만큼 충분히 커지기 전의 상승 기간 중에는, 발광 장치 A3은 OFF 상태로 유지될 수 있고, 반면 발광 장치 A1 및 A2는 각각 전하 저장 유닛 CH1 및 CH2로부터 방전된 에너지에 의해 ON 상태로 유지될 수 있다. 경로 조절기 D2는, 전하 저장 유닛 CH2에 저장된 에너지가 전류 조절 유닛 CC2를 통해 방전되는 것을 방지하도록 배치된다.7 is a diagram showing current-time characteristics of the light-emitting devices A 1 to A 3 of the LED lighting device 101. During the rising period before the rectified AC voltage V AC is large enough to turn on the light emitting devices A 1 to A 3 , the light emitting device A 3 can be kept in the OFF state, while the light emitting devices A 1 and A 2 Can be kept in the ON state by the energy discharged from the charge storage units CH 1 and CH 2 . Path adjuster is D 2, the energy stored in the charge storage unit CH 2 is arranged to prevent discharge through the current control unit CC 2.

정류된 AC 전압 VAC가 충분히 커질 경우 상승 기간 또는 하강 기간 중에, 발광 장치 A1~A3는 정류된 AC 전압 VAC에 의해 ON 상태로 유지될 수 있으며, 이로써 전하 저장 유닛 CH1 및 CH2를 충전한다.When the rectified AC voltage V AC is sufficiently large, the light emitting devices A 1 to A 3 can be kept ON by the rectified AC voltage V AC during the rising period or the falling period, whereby the charge storing units CH 1 and CH 2 .

정류된 AC 전압 VAC가 더 이상 발광 장치(A1~A3)를 턴온할 만큼 충분히 크지 않게 된 이후의 하강 기간 중에는, 발광 장치 A3은 OFF 상태로 남아 있고, 반면 발광 장치 A1 및 A2는 각각 전하 저장 유닛 CH1 및 CH2로부터 방전된 에너지에 의해 ON 상태로 계속 유지될 수 있다. 경로 조절기 D2는, 전하 저장 유닛 CH2에 저장된 에너지가 전류 조절 유닛 CC2를 통해 방전되는 것을 방지하도록 배열된다.During the falling period after the rectified AC voltage V AC no longer becomes large enough to turn on the light emitting devices A 1 to A 3 , the light emitting device A 3 remains in the OFF state, while the light emitting devices A 1 and A 2 can be maintained in the ON state by the energy discharged from the charge storage units CH 1 and CH 2 , respectively. The path adjuster D 2 is arranged to prevent the energy stored in the charge storage unit CH 2 from being discharged through the current regulation unit CC 2 .

도 7에 도시된 바와 같이, 전하 저장 유닛 CH1 및 CH2의 도입부(introduction)는 발광 장치 A1 및 A2가 발광장치 A3보다 긴 턴온 시간을 갖도록 한다.7, the introduction of charge storage units CH 1 and CH 2 causes the light emitting devices A 1 and A 2 to have a longer turn-on time than the light emitting device A 3 .

LED 조명 장치(102)에서, 전류 조절 유닛 CC1~CCN은 각각 발광 장치 A1~AN에 직렬로 연결된다. 전하 저장 유닛 CH1~CHM은 각각 발광 장치 A1~AN 중 임의의 M개의 발광 장치와 병렬로 연결된다. 경로 조절기 D2~DM은 대응하는 전류 조절 유닛 CC2~CCM과 대응하는 전하 저장 유닛 CH2~CHM의 사이에 연결된다. 전류 조절 유닛 CC1~CCN은, 전류 ISUM1~ISUMN이 각각 첫 번째 내지 N 번째 구동 스테이지(ST1~STN)의 최대 전류 설정 ISET1~ISETN을 초과하지 않도록, 전류 ISUM1~ISUMN을 조절하도록 구성된다. In the LED lighting device 102, the current regulation units CC 1 to CC N are connected in series to the light emitting devices A 1 to A N , respectively. The charge storage units CH 1 to CH M are connected in parallel with any M light emitting devices among the light emitting devices A 1 to A N , respectively. The path adjusters D 2 to D M are connected between corresponding current regulation units CC 2 to CC M and corresponding charge storage units CH 2 to CH M. Current control unit CC 1 ~ CC N is, the current I SUM1 ~ I SUMN are not respectively exceed the first to N up to the current setting of the second drive stage (ST 1 ~ ST N) I SET1 ~ I SETN, current I SUM1 ~ I SUMN .

전류 조절 유닛(CC1~CCN)은 LED 조명 장치(102)의 효과적인 동작 전압 범위와 신뢰도를 향상시킬 수 있고, 한편 전하 저장 유닛(CH1~CHM)은 LED 조명 장치(102)의 플리커를 감소시킬 수 있으며, M은 N보다 작거나 같을 수 있다. M=N인 일 실시예에서, 각각의 구동 스테이지는 대응하는 발광 장치와 병렬로 연결된 전하 저장 유닛을 포함한다. M<N인 일 실시예에서, M개의 전하 저장 유닛 CH1~CHM은, 처음의 M개의 구동 스테이지 ST1~STM에서의 발광 장치 A1~AM에 연결되는 등, 발광 장치 A1~AN 중에서 가장 긴 턴온 시간을 갖는 발광 장치와 병렬로 연결될 수 있다. 설명의 목적과 관련하여, 도 2는, LED 조명 장치(102)가 전하 저장 유닛(CH1~CH3)과 각각 병렬로 연결된 3개의 발광 장치(A1~A3)를 포함하는, N=M=3인 일 실시예를 보여준다. 다만, 전하 저장 유닛의 수와 구성은 본 발명의 범위를 제한하지 않는다.The current regulating units CC 1 to CC N may improve the effective operating voltage range and reliability of the LED lighting device 102 while the charge storing units CH 1 to CH M may improve the effective operating voltage range and reliability of the LED lighting device 102, , And M may be less than or equal to N. < RTI ID = 0.0 &gt; In one embodiment where M = N, each drive stage includes a charge storage unit coupled in parallel with a corresponding light emitting device. In one embodiment the M <N for example, M number of charge storage units CH 1 ~ CH M is such as to be connected to the light emitting device A 1 ~ A M in the first M number of driving stage ST 1 ~ ST M, the light emitting device A 1 To the light emitting device having the longest turn-on time among A N. 2 shows an LED lighting device 102 having N = 1, 2 , 3 , 4 , and 5, including three light emitting devices A 1 to A 3 connected in parallel with charge storage units CH 1 to CH 3 , M = 3. However, the number and configuration of the charge storage units do not limit the scope of the present invention.

LED 조명 장치(102)의 구동 스테이지 각각의 동작은 또한 도 5 내지 7에 따라 도시될 수 있다. 정류된 AC 전압 VAC가 작을 경우 상승 기간 또는 하강 기간 중에, 발광 장치 A1~A3은 각각 전하 저장 유닛 CH1~CH3으로부터 방전된 에너지에 의해 ON 상태로 계속 유지될 수 있다.The operation of each of the driving stages of the LED lighting apparatus 102 may also be illustrated in accordance with Figs. 5-7. When the rectified AC voltage V AC is small, the light emitting devices A 1 to A 3 can be kept in the ON state by the discharged energy from the charge storage units CH 1 to CH 3, respectively, during the rising period or the falling period.

LED 조명 장치(103 및 104)에서, 적어도 하나의 전하 저장 유닛 CH1은 발광 장치 A1~AN 중 M개의 일련의 발광 장치와 병렬로 연결된다. 적어도 하나의 경로 조절기 D1은 대응하는 전류 조절 유닛과 전하 저장 유닛 CH1의 사이에 연결된다.In the LED lighting devices 103 and 104, at least one charge storage unit CH 1 is connected in parallel with a series of M light emitting devices of the light emitting devices A 1 to A N. At least one path conditioner D 1 is connected between the corresponding current conditioning unit and the charge storage unit CH 1 .

전류 조절 유닛(CC1~CCN)은 LED 조명 장치(103 및 104)의 효과적인 동작 전압 범위와 신뢰도를 향상시킬 수 있고, 한편 전하 저장 유닛(CH1)은 LED 조명 장치(103 및 104)의 플리커를 감소시킬 수 있으며, M은 2와 N 사이의 임의의 수일 수 있다. M=N인 일 실시예에서, 전하 저장 유닛 CH1은 모든 구동 스테이지의 발광 장치 A1~AN과 병렬로 연결된다. M<N인 일 실시예에서, 전하 저장 유닛 CH1은, 처음의 P개의 구동 스테이지 ST1~STP에서의 발광 장치 A1~AP에 연결되는 등, 발광 장치 A1~AN 중에서 가장 긴 턴온 시간을 갖는 M개의 발광 장치와 병렬로 연결될 수 있다. 설명의 목적과 관련하여, 도 3은, LED 조명 장치(103)가 3개의 발광 장치 A1~A3을 포함하고, 전하 저장 유닛 CH1이 발광 장치 A1~A2와 병렬로 연결되어 있는, N=3 및 M=2인 일 실시예를 보여준다. 도 4는, LED 조명 장치(102)가 3개의 발광 장치 A1~A3을 포함하고, 전하 저장 유닛 CH1이 발광 장치 A1~A3과 병렬로 연결되어 있는, N=M=3인 일 실시예를 보여준다. 다만, 전하 저장 유닛의 수와 구성은 본 발명의 범위를 제한하지 않는다.The current regulation units CC 1 to CC N can improve the effective operating voltage range and reliability of the LED lighting devices 103 and 104 while the charge storage unit CH 1 can improve the operating voltage range and reliability of the LED lighting devices 103 and 104 Flicker can be reduced, and M can be any number between 2 and N. In one embodiment where M = N, the charge storage unit CH 1 is connected in parallel with the light emitting devices A 1 to A N of all the driving stages. In one embodiment the M <N, the charge storage unit CH 1 is such as to be connected to the light emitting device A 1 ~ A P in a first number P of the driving stage ST 1 ~ ST P, the light emitting device A most among 1 ~ A N And may be connected in parallel with M light emitting devices having a long turn-on time. 3 shows an example in which the LED illumination device 103 includes three light-emitting devices A 1 to A 3 , and the charge storage unit CH 1 is connected in parallel with the light-emitting devices A 1 to A 2 , N = 3, and M = 2. In Figure 4, LED lighting device 102 has three light emitting devices A 1 ~ A contains 3, and the charge storage unit CH 1 light emitting device A 1 ~ is A through to 3 in parallel, N = M = 3 in FIG. However, the number and configuration of the charge storage units do not limit the scope of the present invention.

LED 조명 장치(103 또는 104)의 구동 스테이지 각각의 동작은 또한 도 5 내지 7에 따라 도시될 수 있다. 정류된 AC 전압 VAC가 작을 경우 상승 기간 또는 하강 기간 중에, 발광 장치 A1~A3은 각각 전하 저장 유닛 CH1로부터 방전된 에너지에 의해 ON 상태로 계속 유지될 수 있다.The operation of each of the driving stages of the LED lighting apparatus 103 or 104 may also be illustrated in accordance with Figs. 5-7. When the rectified AC voltage V AC is small, the light emitting devices A 1 to A 3 can be kept in the ON state by the discharged energy from the charge storage unit CH 1 during the rising period or the falling period, respectively.

도 8은, 발광 장치 A1~A5(N=5) 중 3개의 발광 장치 A1~A3(M=3)가, (도 1 또는 도 2에 도시된 바와 같이) 전하 저장 유닛 CH1~CH3 각각에 병렬로 연결되거나, (도 3 또는 도 4에 도시된 바와 같이) 하나의 전하 저장 유닛 CH1에 병렬로 연결된 경우, LED 조명 장치(101~104)의 전반적인 동작을 나타낸 도면이다. 도 9는, 전하 저장 유닛이 채용되지 않은 경우, LED 조명 장치(101~104)의 전반적인 동작을 나타낸 도면이다. E1~E5는 현재 LED 조명 장치(101~104)의 전반적인 강도/선속(intensity/flux)을 나타낸다. 도 9는 플리커가 현재 전하 저장 유닛을 사용하여 어떻게 향상될 수 있는지를 보여주는 데에 사용되는 것이며, 결코 의도된 본 발명의 구성이 아니다.8 shows that three light emitting devices A 1 to A 3 (M = 3) out of the light emitting devices A 1 to A 5 (N = 5) correspond to the charge storing unit CH 1 ( as shown in FIG. 1 or 2) - connected in parallel to CH 3, respectively, or (as shown in Fig. 3 or 4), a diagram of a single overall operation of the charge storage unit when the CH 1 connected in parallel, LED lighting device 101-104 . 9 is a diagram showing an overall operation of the LED lighting apparatus 101 to 104 when the charge storage unit is not employed. E 1 to E 5 represent the overall intensity / flux of the current LED lighting devices 101 to 104. FIG. 9 is used to show how the flicker can be improved using the current charge storage unit, and is by no means the intended invention.

전압 VAK1~VAK5는, 시간에 의해 그 값이 주기적으로 변하는 정류된 AC 전압 VAC와 관련이 있으며, t0~t11의 구동 사이클은 설명을 위한 것으로서, t0~t5 사이의 기간은 정류된 AC 전압 VAC의 상승 기간에 속하고, t6~t11 사이의 기간은 정류된 AC 전압 VAC의 하강 기간에 속한다. 아래의 표 1은 도 8에 도시된 구성에 따른 발광 장치 A1~A5의 동작 모드(operational modes)를 열거한 것이다. 아래의 표 2는 도 9에 도시된 구성에 따른 발광 장치 A1~A5의 동작 모드를 열거한 것이다.Voltages V AK1 through V AK5 are associated with a rectified AC voltage V AC whose value varies periodically with time, and the drive cycles t 0 through t 11 are for illustration purposes, and the period between t 0 and t 5 is a rectified AC voltage Belongs to the rising period of the voltage V AC , and the period between t6 and t11 belongs to the falling period of the rectified AC voltage V AC . Table 1 below lists the operational modes of the light emitting devices A 1 to A 5 according to the configuration shown in FIG. Table 2 below lists operation modes of the light emitting devices A 1 to A 5 according to the configuration shown in FIG.

발광 장치Light emitting device t0~t1
t10~t11t0 ~ t1
t10 to t11 t1~t2
t9~t10t1 ~ t2
t9 to t10 t2~t3
t8~t9t2 to t3
t8 to t9 t3~t4
t7~t8t3 to t4
t7 ~ t8 t4~t5
t6~t7t4 to t5
t6 to t7 t5~t6t5 to t6 A1 A 1 ONON ONON ONON ONON ONON ONON A2 A 2 ONON ONON ONON ONON ONON ONON A3 A 3 ONON ONON ONON ONON ONON ONON A4 A 4 OFFOFF OFFOFF OFFOFF OFFOFF ONON ONON A5 A 5 OFFOFF OFFOFF OFFOFF OFFOFF OFFOFF ONON

발광 장치Light emitting device t0~t1
t10~t11t0 ~ t1
t10 to t11 t1~t2
t9~t10t1 ~ t2
t9 to t10 t2~t3
t8~t9t2 to t3
t8 to t9 t3~t4
t7~t8t3 to t4
t7 ~ t8 t4~t5
t6~t7t4 to t5
t6 to t7 t5~t6t5 to t6 A1 A 1 OFFOFF ONON ONON ONON ONON ONON A2 A 2 OFFOFF OFFOFF ONON ONON ONON ONON A3 A 3 OFFOFF OFFOFF OFFOFF ONON ONON ONON A4 A 4 OFFOFF OFFOFF OFFOFF OFFOFF ONON ONON A5 A 5 OFFOFF OFFOFF OFFOFF OFFOFF OFFOFF ONON

도 9 및 표 2에서, 상승 사이클의 초반(beginning)에, 정류된 AC 전압 VAC는 발광 장치(A1~A3)를 턴온하기에 불충분하다. 본 전하 저장 유닛이 없는 상태에서, 발광 장치(A1~A3)는, t0~t1 사이에서 OFF 상태로 남아 있고, 정류된 AC 전압 VAC가 증가함에 따라 연속적으로 턴온된다. 보다 구체적으로, 현재 LED 조명 장치(101~104)의 전반적인 강도/선속은 계단식으로(stepwise) 증가하여, 모든 발광 장치(A1~A3)가 ON 상태로 동작할 때 t3~t4 사이에서 E3에 도달한다.9 and Table 2, at the beginning of the rising cycle, the rectified AC voltage V AC is insufficient to turn on the light emitting devices A 1 to A 3 . In the absence of the charge storage unit state, the light emitting device (A 1 ~ A 3) has, between t0 ~ t1 remains in the OFF state and is continuously turned on, as the rectified AC voltage V AC is increased. More specifically, the overall intensity / line speed of the current LED lighting apparatuses 101 to 104 increases stepwise so that when all of the light emitting devices A 1 to A 3 operate in the ON state, 3 &lt; / RTI &gt;

도 8 및 표 1에서, 상승 사이클의 초반에, 정류된 AC 전압 VAC는 발광 장치(A1~A3)를 턴온하기에 불충분하다. 이 시기에 전하 저장 유닛이 없는 상태에서, 발광 장치(A1~A3)는, 정류된 AC 전압 VAC와는 상관 없이, t0~t11 사이의 전체 구동 기간에 걸쳐 ON 상태로 유지될 수 있다. 보다 구체적으로, 현재 LED 조명 장치(101~104)의 전반적인 강도/선속은, 모든 발광 장치(A1~A3)가 ON 상태로 동작할 때, t0~t4 사이에서 E3으로 유지된다.8 and Table 1, at the beginning of the ascending cycle, the rectified AC voltage V AC is insufficient to turn on the light-emitting devices A 1 to A 3 . While at this time there is no charge storage unit, a light emitting device (A 1 ~ A 3) is, regardless of the rectified AC voltage V AC, may be maintained in the ON state over the entire driving period between t0 ~ t11. More specifically, when operating as the overall strength / wire speed, all the light-emitting devices (A 1 ~ A 3) an ON state in the current LED illumination device (101-104), is maintained between t0 to t4 ~ E 3.

통상의 기술자에게 잘 알려진 대로, LED 플리커는, 진폭의 변화에 의해 특징지어지는 파형, 평균 레벨, 주기적인 주파수(periodic frequency), 형태(shape) 및/또는 듀티 사이클(duty cycle)에 의해 주기적이다. Percent Flicker 및 Flicker Index는, 아래 식에 의해 표현되는 바와 같이, 플리커를 수량화하는 데에 오랫동안 사용되어 온 메트릭(metric)이다.As is well known to those of ordinary skill in the art, LED flicker is periodic by waveform, average level, periodic frequency, shape and / or duty cycle characterized by changes in amplitude . Percent Flicker and Flicker Index are metrics that have been used for quantifying flicker for a long time, as represented by the following equation.

Figure pat00001
…(1)
Figure pat00001
... (One)

Figure pat00002
…(2)
Figure pat00002
... (2)

식 (1)에서, MAX는 LED 조명 장치(101~104)의 최대 강도/선속을 나타내며, MIN은 LED 조명 장치(101~104)의 최소 강도/선속을 나타낸다. 식 (2)에서, AREA1은 LED 조명 장치(101~104)의 강도/선속이 그 평균을 상회할 경우, 구동 사이클의 지속 기간 내에서의 강도/선속의 총합(summation)을 나타내며, AREA2는 LED 조명 장치(101~104)의 강도/선속이 그 평균에 미치지 못할 경우, 구동 사이클의 지속 기간 내에서의 강도/선속의 총합을 나타낸다.In the formula (1), MAX represents the maximum intensity / line speed of the LED lighting apparatuses 101 to 104, and MIN represents the minimum intensity / line speed of the LED lighting apparatuses 101 to 104. In the formula (2), AREA1 represents the summation of the intensity / line speed within the duration of the driving cycle when the intensity / line speed of the LED lighting devices 101 to 104 exceeds the average, When the intensity / line speed of the lighting devices 101 to 104 is less than the average, the total intensity / line speed within the duration of the driving cycle is shown.

도 8에 도시된 바와 같이, 전하 저장 유닛의 도입부는 식 (1)의 MAX와 식 (2)의 AREA2를 증가시킬 수 있으며, 이에 따라 LED 조명 장치(101~104)의 Percent Flicker와 Flicker Index가 낮아진다.As shown in FIG. 8, the lead-in portion of the charge storage unit can increase MAX of Equation (1) and AREA2 of Equation (2), whereby the Percent Flicker and Flicker Index of the LED lighting devices 101 to 104 Lower.

상술한 다중 스테이지 구동 방식에 따라, 본 발명은 다중 전류 조절 유닛을 이용하여 복수의 발광 장치를 유연하게 턴온할 수 있다. 상술한 전하 저장 유닛에 의하여, 본 발명은 LED 조명 장치의 발광 편차(luminous variation)을 줄일 수 있다. 따라서, 본 발명은 효과적인 동작 전압 범위, 신뢰도 및 플리커 현상을 향상시킬 수 있는 LED 조명 장치를 제공할 수 있다.According to the multi-stage driving method described above, the present invention can flexibly turn on a plurality of light emitting devices by using the multiple current adjusting unit. With the above-described charge storage unit, the present invention can reduce the luminous variation of the LED illumination device. Therefore, the present invention can provide an LED lighting device capable of improving an effective operating voltage range, reliability, and flicker phenomenon.

통상의 기술자는 본 발명의 사상이 유지되면서 본 장치 및 방법의 수많은 변경 및 개조가 이루어질 수 있음을 용이하게 알 수 있을 것이다. 이에 따라, 상기 개시는 첨부된 청구범위의 경계에 의해서만 제한되어 해석되어야 할 것이다. It will be readily apparent to those of ordinary skill in the art that numerous changes and modifications of the device and method may be made while retaining the spirit of the invention. Accordingly, the disclosure should be construed as limited only by the boundaries of the appended claims.

Claims (14)

복수의 구동 스테이지(driving stages)를 갖는 발광 다이오드(LED, Light-emitting diode) 조명 장치에 있어서,
제1 구동 스테이지로서,
제1 전류에 따라 광을 공급하기 위하여 정류된 교류(AC, alternative-current) 전압에 의해 구동되는 제1 발광 장치; 및
상기 제1 구동 스테이지를 통해 흐르는 전류가 제1 값을 초과하지 않도록 상기 제1 전류를 조절하도록 구성된 제1 전류 조절기
를 포함하는, 상기 제1 구동 스테이지;
제2 구동 스테이지로서,
제2 전류에 따라 광을 공급하기 위하여 상기 제1 발광 장치와 병렬로 연결되고 상기 정류된 AC 전압에 의해 구동되는 제2 발광 장치; 및
상기 제2 구동 스테이지를 통해 흐르는 전류가 제2 값을 초과하지 않도록 상기 제2 전류를 조절하도록 구성된 제2 전류 조절기
를 포함하는, 상기 제2 구동 스테이지; 및
상기 제1 발광 장치에 병렬로 연결되고, 상기 정류된 AC 전압이 상기 제1 발광 장치를 턴온(turn on)하기에 불충분한 경우 제1 발광 장치로 에너지를 방전하도록 구성됨으로써, 상기 제1 발광 장치를 턴온된 상태로 유지하는, 제1 전하 저장 유닛
을 포함하는 LED 조명 장치.1. A light-emitting diode (LED) lighting device having a plurality of driving stages,
As the first driving stage,
A first light emitting device driven by an alternating current (AC) voltage to supply light according to a first current; And
A first current regulator configured to regulate the first current such that a current flowing through the first driving stage does not exceed a first value,
The first driving stage;
As a second driving stage,
A second light emitting device connected in parallel with the first light emitting device for supplying light according to a second current and driven by the rectified AC voltage; And
A second current regulator configured to regulate the second current such that the current flowing through the second driving stage does not exceed a second value,
The second driving stage comprising: And
And is configured to discharge energy to the first light emitting device when the rectified AC voltage is insufficient to turn on the first light emitting device by being connected in parallel to the first light emitting device, The first charge storage unit &lt; RTI ID = 0.0 &gt;
And the LED lighting device. 제1항에 있어서,
상기 제1 전하 저장 유닛은, 상기 정류된 AC 전압이 상기 제1 발광 장치를 턴온하기에 충분한 경우, 상기 제1 발광 장치로 상기 에너지를 방전하는 것을 중단하고, 상기 정류된 AC 전압에 의해 충전되기 시작하도록 더 구성되는, LED 조명 장치.The method according to claim 1,
Wherein the first charge storing unit is configured to stop discharging the energy to the first light emitting device when the rectified AC voltage is sufficient to turn on the first light emitting device, And is further configured to start. 제1항에 있어서,
상기 제2 발광 장치와 병렬로 연결되고, 상기 정류된 AC 전압이 상기 제2 발광 장치를 턴온하기에 불충분한 경우 상기 제2 발광 장치로 에너지를 방전하도록 구성됨으로써, 턴온된 상기 제2 발광 장치를 유지하는, 제2 전하 저장 유닛을 더 포함하는 LED 조명 장치.The method according to claim 1,
And the second light emitting device is connected in parallel with the second light emitting device and is configured to discharge energy to the second light emitting device when the rectified AC voltage is insufficient to turn on the second light emitting device, And a second charge storage unit for holding the second charge storage unit. 제3항에 있어서,
상기 제1 전류 조절기가 상기 제1 발광 장치에 직렬로 연결되고; 그리고
상기 제2 전류 조절기가 상기 제2 발광 장치와 병렬로 연결되는,
LED 조명 장치.The method of claim 3,
The first current regulator being connected in series to the first light emitting device; And
And the second current regulator is connected in parallel with the second light emitting device.
LED lighting device. 제4항에 있어서,
상기 제2 전류 조절기와 상기 제2 전하 저장 유닛의 사이에 연결되고, 상기 제2 전하 저장 유닛에 의해 방전된 상기 에너지를 상기 제2 전류 조절기로부터 격리하도록(isolate) 구성되는 경로 조절기를 더 포함하는 LED 조명 장치.5. The method of claim 4,
And a path conditioner coupled between the second current regulator and the second charge storage unit and configured to isolate the energy discharged by the second charge storage unit from the second current regulator LED lighting device. 제3항에 있어서,
상기 제1 전류 조절기가 상기 제1 발광 장치에 직렬로 연결되고; 그리고
상기 제2 전류 조절기가 상기 제2 발광 장치에 직렬로 연결되는,
LED 조명 장치.The method of claim 3,
The first current regulator being connected in series to the first light emitting device; And
The second current regulator being connected in series to the second light emitting device,
LED lighting device. 제6항에 있어서,
상기 제1 전류 조절기와 상기 제2 전하 저장 유닛의 사이에 연결되고, 상기 제2 전하 저장 유닛에 의해 방전된 상기 에너지를 상기 제1 전류 조절기로부터 격리하도록(isolate) 구성되는 경로 조절기를 더 포함하는 LED 조명 장치.The method according to claim 6,
Further comprising a path conditioner coupled between the first current regulator and the second charge storage unit and configured to isolate the energy discharged by the second charge storage unit from the first current regulator LED lighting device. 제3항에 있어서,
상기 제2 전하 저장 유닛은, 상기 정류된 AC 전압이 상기 제2 발광 장치를 턴온하기에 충분한 경우, 상기 제2 발광 장치로 상기 에너지를 방전하는 것을 중단하고, 상기 정류된 AC 전압에 의해 충전되기 시작하도록 더 구성되는, LED 조명 장치.The method of claim 3,
The second charge storing unit is configured to stop discharging the energy to the second light emitting device when the rectified AC voltage is sufficient to turn on the second light emitting device, And is further configured to start. 복수의 구동 스테이지를 갖는 발광 다이오드(LED, light-emitting diode) 조명 장치에 있어서,
제1 구동 스테이지로서,
제1 전류에 따라 광을 공급하기 위하여 정류된 교류(AC, alternative-current) 전압에 의해 구동되는 제1 발광 장치; 및
상기 제1 구동 스테이지를 통해 흐르는 전류가 제1 값을 초과하지 않도록 상기 제1 전류를 조절하도록 구성된 제1 전류 조절기
를 포함하는, 상기 제1 구동 스테이지;
제2 구동 스테이지로서,
제2 전류에 따라 광을 공급하기 위하여 상기 제1 발광 장치에 직렬로 연결되고 상기 정류된 AC 전압에 의해 구동되는 제2 발광 장치; 및
상기 제2 구동 스테이지를 통해 흐르는 전류가 제2 값을 초과하지 않도록 상기 제2 전류를 조절하도록 구성된 제2 전류 조절기
를 포함하는, 상기 제2 구동 스테이지; 및
상기 제1 발광 장치 및 상기 제2 발광 장치와 병렬로 연결되고, 상기 정류된 AC 전압이 상기 제1 발광 장치 및 상기 제2 발광 장치를 턴온(turn on)하기에 불충분한 경우 제1 발광 장치 및 상기 제2 발광 장치로 에너지를 방전하도록 구성됨으로써, 상기 제1 발광 장치 및 상기 제2 발광 장치를 턴온된 상태로 유지하는, 전하 저장 유닛
을 포함하는 LED 조명 장치.1. A light-emitting diode (LED) light-emitting device having a plurality of driving stages,
As the first driving stage,
A first light emitting device driven by an alternating current (AC) voltage to supply light according to a first current; And
A first current regulator configured to regulate the first current such that a current flowing through the first driving stage does not exceed a first value,
The first driving stage;
As a second driving stage,
A second light emitting device connected in series to the first light emitting device for supplying light according to a second current and driven by the rectified AC voltage; And
A second current regulator configured to regulate the second current such that the current flowing through the second driving stage does not exceed a second value,
The second driving stage comprising: And
Wherein the first light emitting device and the second light emitting device are connected in parallel with each other, and when the rectified AC voltage is insufficient to turn on the first light emitting device and the second light emitting device, Wherein the first light emitting device and the second light emitting device are configured to discharge energy to the second light emitting device, thereby holding the first light emitting device and the second light emitting device in a turned-
And the LED lighting device. 제9항에 있어서,
상기 전하 저장 유닛은, 상기 정류된 AC 전압이 상기 제1 발광 장치 및 상기 제2 발광 장치를 턴온하기에 충분한 경우, 상기 제1 발광 장치 및 상기 제2 발광 장치로 상기 에너지를 방전하는 것을 중단하고, 상기 정류된 AC 전압에 의해 충전되기 시작하도록 더 구성되는, LED 조명 장치.10. The method of claim 9,
The charge storage unit may stop discharging the energy to the first light emitting device and the second light emitting device when the rectified AC voltage is sufficient to turn on the first light emitting device and the second light emitting device , And to start charging by the rectified AC voltage. 제9항에 있어서,
상기 제1 전류 조절기는 상기 제1 발광 장치에 직렬로 연결되고; 그리고
상기 제2 전류 조절기는 상기 제2 발광 장치와 병렬로 연결되는,
LED 조명 장치.10. The method of claim 9,
The first current controller is connected in series to the first light emitting device; And
Wherein the second current regulator is connected in parallel with the second light emitting device,
LED lighting device. 제11항에 있어서,
상기 제2 전류 조절기와 상기 전하 저장 유닛의 사이에 연결되고, 상기 전하 저장 유닛에 의해 방전된 상기 에너지를 상기 제2 전류 조절기로부터 격리하도록(isolate) 구성되는 경로 조절기를 더 포함하는 LED 조명 장치.12. The method of claim 11,
And a path adjuster coupled between the second current regulator and the charge storage unit and configured to isolate the energy discharged by the charge storage unit from the second current regulator. 제9항에 있어서,
상기 제1 전류 조절기가 상기 제1 발광 장치에 직렬로 연결되고; 그리고
상기 제2 전류 조절기가 상기 제2 발광 장치에 직렬로 연결되는,
LED 조명 장치.10. The method of claim 9,
The first current regulator being connected in series to the first light emitting device; And
The second current regulator being connected in series to the second light emitting device,
LED lighting device. 제13항에 있어서,
상기 제1 전류 조절기와 상기 전하 저장 유닛의 사이에 연결되고, 상기 전하 저장 유닛에 의해 방전된 상기 에너지를 상기 제1 전류 조절기로부터 격리하도록(isolate) 구성되는 경로 조절기를 더 포함하는 LED 조명 장치.14. The method of claim 13,
And a path adjuster coupled between the first current regulator and the charge storage unit and configured to isolate the energy discharged by the charge storage unit from the first current regulator.
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